某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是( )
A.E处棉花球变成橙黄色,说明Cl2的氧化性比Br2强
B.F处棉花球变成蓝色,说明Br2的氧化性比I2强
C.E处发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
D.G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
我国科研人员采用新型锰催化体系,选择性实现了简单酮与亚胺的芳环惰性C-H的活化反应。利用该反应制备化合物J的合成路线如图:
已知:RNH2++H2O
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是___,F的化学名称是__。
(2)G的结构简式为___。
(3)由C生成E,E和H生成J的反应类型分别是__、___。
(4)C和D生成E的化学方程式为___。
(5)芳香化合物K是E的同分异构体。若K能发生银镜反应,则K可能的结构有___种,其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为__(任写一种)
消除氮氧化物、二氧化硫等物质造成的污染是目前研究的重要课题。
(1)工业上常用活性炭还原一氧化氮,其反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)。向容积均为lL的甲、乙、丙三个恒容恒温容器中分别加入足量的活性炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min n(NO)/mol T | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 | |
甲 | T℃ | 2 | 1.45 | 1 | 1 | 1 |
乙 | 400℃ | 2 | 1.5 | 1.1 | 0.8 | 0.8 |
丙 | 400℃ | 1 | 0.8 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
①甲容器反应温度T℃__400℃(填“>”或“<”或“=”);
②乙容器中,0~40min内平均反应速率v(N2)=__;
③丙容器中达平衡后NO的转化率为__。
(2)活性炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,lmolNO2和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B、C三点中NO2的转化率最高的是__点(填“A”或“B”或“C”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数KP=__MPa(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)燃煤烟气脱硫常用如下方法。
方法①:用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫。涉及的部分反应如下:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) △H1=8.0kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJ·mol-1
则H2(g)还原SO2(g)生成S(g)和H2O(g)的热化学方程式为__。
方法②:用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成(NH4)2SO4,则用氨水将SO2转化为NH4HSO3的离子方程式为__;实验测得NH4HSO3溶液中=15,则溶液的pH为__。(已知:H2SO3的Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7)
卤族元素的单质和化合物很多,利用所学物质结构与性质的知识去认识和理解它们。
(1)溴的核外电子排布式为__。
(2)在不太稀的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在。使氢氟酸分子缔合作用力是___。
(3)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数递增的变化趋势,正确的是___。
(4)已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6()和HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO6___HIO4(填“>”、“<”或“=”)。IO的VSEPR模型为__。
(5)铜与氯形成化合物的晶胞如附图所示(黑点代表铜粒子)。
①该晶体的化学式为__。
②一定条件下,Cu2O比CuO更稳定的原因是__。
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的边长为__pm。(用含ρ、NA的式子表示)
目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)该反应为___(填吸热或放热)反应。
(2)在体积固定的密闭容器中,下列能说明该反应已经达到平衡状态的是___(填序号)。
A.v(H2)=3v(CO2)
B.容器内气体压强保持不变
C.v逆(CO2)=v正(CH3OH)
D.容器内气体密度保持不变
E.2molC=O键断裂的同时CH3OH中有1molH—O键形成
F.混合气体的平均摩尔质量不变
(3)在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=___。达平衡时容器内平衡时与起始时的压强比___。
(4)甲醇、氧气在一定条件下可构成如图3所示的燃料电池,其负极的电极反应为___,与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极物质时,甲醇燃料电池的理论放电量是铅蓄电池的___倍(保留小数点后1位)。
化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),流程如图:
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液不褪色的是__(填选项序号)。
A.酸性KMnO4溶液 B.品红溶液 C.紫色石蕊溶液 D.溴水
(2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为__。
(3)过程③中,需加入的物质是__,反应的离子方程式为__。
(4)用溶液Y制绿矾时,检验溶液Y中是否含有Fe3+的操作是__。
(5)在实验室里,完成过程④中的操作名称是__。
(6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验:
①用分析天平称取2.240g样品;
②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;
③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为2.330g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则聚铁样品中铁元素的质量分数为__。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)